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文檔簡介

1、第二章 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能一、名詞解釋 蛋白質(zhì)的等電點:在某一pH值溶液中,蛋白質(zhì)酸性基團和堿性基團的解離程度相當,蛋白質(zhì)分子所帶正負電荷相等,凈電荷為零,此時溶液的pH值稱為蛋白質(zhì)的等電點(pI)。變性:在某些理化因素作用下,蛋白質(zhì)的構(gòu)象被破壞,失去其原有的性質(zhì)和生物活性,稱為蛋白質(zhì)的變性作用。復性:除去變性因素后,有的變性蛋白質(zhì)又可恢復其天然構(gòu)象和生物活性,這一現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的復性。二、簡單題1. 什么是蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)?列舉其主要形式及維持二級結(jié)構(gòu)的主要作用力。蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)分子中一段多肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu),即該段肽鏈主鏈骨架原子的相對空間位置,并不涉及到aa側(cè)鏈R基團的構(gòu)象。主

2、要形式:螺旋結(jié)構(gòu),折疊結(jié)構(gòu),-轉(zhuǎn)角,無規(guī)卷曲維持二級結(jié)構(gòu)的主要作用力:氫鍵2. 簡述蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系(一)蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系要明白三點: 1.一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象和功能的基礎(chǔ),空間構(gòu)象遭破壞的多肽鏈只要其肽鍵未斷,一級結(jié)構(gòu)未被破壞,就能恢復到原來的三級結(jié)構(gòu),功能依然存在。 2.即使是不同物種之間的多肽和蛋白質(zhì),只要其一級結(jié)構(gòu)相似,其空間構(gòu)象及功能也越相似。 3.物種越接近,其同類蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)越相似,功能也相似。 但一級結(jié)構(gòu)中有些氨基酸的作用卻是非常重要的,若蛋白質(zhì)分子中起關(guān)鍵作用的氨基酸殘基缺失或被替代,都會嚴重影響其空間構(gòu)象或生理功能,產(chǎn)生某種疾病,這種由蛋白質(zhì)分子發(fā)生變異所導

3、致的疾病,稱為“分子病”。 (二)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 蛋白質(zhì)多種多樣的功能與各種蛋白質(zhì)特定的空間構(gòu)象密切相關(guān)。其構(gòu)象發(fā)生改變,功能活性也隨之改變。以肌紅蛋白 (Mb)和血紅蛋白(Hb)為例闡述蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。 Mb與Hb都是含有血紅素輔基的蛋白質(zhì)。攜帶氧的是血紅素中的Fe +,F(xiàn)e 有6個配位鍵,其中四個與吡咯環(huán)N配位結(jié)合,一個與蛋白質(zhì)的組氨酸殘基結(jié)合,另一個即可與氧結(jié)合。而血紅素與蛋白質(zhì)的穩(wěn)定結(jié)合主要靠以下兩種作用:一是血紅素分子中的兩個丙酸側(cè)鏈與肽鏈中氨基酸側(cè)鏈相連,另一作用即是肽鏈中的組氨酸殘基與血紅素中Fe 2+ 配位結(jié)合。 Mb只有一條肽鏈,故只結(jié)合一個血紅素,只

4、攜帶1分子氧,其氧解離曲線為直角雙曲線,而Hb是由四個亞基組成的四級結(jié)構(gòu),共可結(jié)合4分子氧,其氧解離曲線為“S”形曲線,從曲線的形狀特征可知,Hb第一個亞基與O 2結(jié)合,可促進第二、第三個亞基與O 2的結(jié)合,前三個亞基與O 2結(jié)合,又大大促進第四個亞基與O 2結(jié)合,這種一個亞基與其配體結(jié)合后,能影響蛋白質(zhì)分子中另一亞基與配體結(jié)合能力的效應,稱協(xié)同效應,O 與Hb之間是促進作用,稱正協(xié)同效應。之所以會有這種效應,是因為未結(jié)合O 2時,Hb結(jié)構(gòu)緊密,此時Hb與O 2親和力小,隨著O 2的結(jié)合,其亞基之間鍵斷裂,空間結(jié)構(gòu)松弛此種狀態(tài)Hb與O 2親和力即增加。 這種一個氧分子與 Hb亞基結(jié)合后引起亞基

5、構(gòu)象變化的效應稱變構(gòu)效應,有關(guān)此效應會在后面酶一章中詳細解釋。肌紅蛋白只有一條肽鏈,不存在協(xié)同效應。 由此可見, Hb與Mb在空間結(jié)構(gòu)上的不同,決定了它們在體內(nèi)發(fā)揮不同的生理功能。第三章 核酸的結(jié)構(gòu)與功能一、名詞解釋融解溫度:紫外光吸收值達到最大值的50%時的溫度稱為DNA的解鏈溫度,又稱熔解溫度(melting temperature, Tm)。其大小與G+C含量成正比。增色效應:DNA變性時其溶液A260增高的現(xiàn)象。DNA變性(denaturation) :在某些理化因素作用下,DNA雙鏈解開成兩條單鏈的過程。DNA復性(renaturation):在適當條件下,變性DNA的兩條互補鏈可恢

6、復天然的雙螺旋構(gòu)象。 核酸分子雜交(hybridization):在DNA復性過程中,如果將不同種類的DNA單鏈分子或RNA分子放在同一溶液中,在適宜的條件(溫度及離子強度)下,就可以在不同的分子間形成雜化雙鏈,這種現(xiàn)象稱為核酸分子雜交。1.各種堿基、核苷酸、戊糖的分子結(jié)構(gòu)特點,DNA、RNA化學組成的異同。DNA:堿基為A,T,C,G 戊糖為脫氧核糖,脫氧核糖核苷酸RNA:堿基為A,U,C,G 戊糖為核糖, 核糖核苷酸2.核酸(DNA、RNA)的一級結(jié)構(gòu)的概念,連接鍵。.核酸的一級結(jié)構(gòu):核酸中核苷酸的排列順序,由于核苷酸間的差異主要是堿基不同,所以也稱為堿基序列。核苷酸之間以磷酸二酯鍵連接形

7、成多核苷酸鏈,即核酸。3. DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點。核小體結(jié)構(gòu)特點1、 DNA分子是反向平行的互補雙鏈結(jié)構(gòu),兩鏈以-脫氧核糖-磷酸-為骨架,以右手螺旋方式繞公共軸盤旋。螺旋直徑為2nm,形成大溝及小溝相間。2、堿基垂直螺旋軸在內(nèi)側(cè),與對側(cè)堿基形成氫鍵配對(互補配對形式:A=T; GºC) 3、相鄰堿基平面距離0.34nm,螺旋一圈螺距3.4nm,一圈10對堿基4、氫鍵維持雙鏈橫向穩(wěn)定性,堿基堆積力維持雙鏈縱向穩(wěn)定性。真核生物染色體由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成,其基本單位是 核小體核小體的組成:DNA:約200bp 組蛋白:H1,H2A,H2B,H3,H44. tRNA、mRNA、rRNA

8、的結(jié)構(gòu)特點與功能tRNA:結(jié)構(gòu)特點:tRNA是細胞內(nèi)分子量最小的RNA(占總RNA的15) 含 1020% 稀有堿基包括雙氫尿嘧啶(DHU)、假尿嘧啶()和甲基化的嘌呤等 tRNA的二級結(jié)構(gòu)三葉草形 tRNA的三級結(jié)構(gòu) 倒L形 功能:活化、搬運氨基酸到核糖體,參與蛋白質(zhì)的翻譯mRNA:結(jié)構(gòu)特點:mRNA含量較少 (占細胞總RNA的35 ), 種類最多 5´末端形成帽子結(jié)構(gòu):m7GpppNm- 3´末端有一個多聚腺苷酸(polyA)結(jié)構(gòu),稱為多聚A尾 功能:把DNA所攜帶的遺傳信息,按堿基互補配對原則,抄錄并傳送至核糖體,用以決定其合成蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序。rRNA:結(jié)構(gòu)特

9、點:細胞內(nèi)含量最多的RNA,占RNA總量的80以上 功能:參與組成核糖體,作為蛋白質(zhì)生物合成的場所。第四章 酶1. 比較三種可逆性抑制作用的特點 競爭性抑制作用:(1)I與S結(jié)構(gòu)類似,競爭酶的活性中心 (2)抑制程度取決于抑制劑與酶的相對親和力及與底物濃度的相對比例 (3) Vmax不變,Km增大 非競爭性抑制作用:(1)抑制劑與酶活性中心外必需基團結(jié)合,底物與抑制劑之間無競爭關(guān)系 (2)抑制程度取決于抑制劑的濃度 (3)Vmax降低,Km不變 反競爭性抑制作用:(1)抑制劑只與酶底物復合物結(jié)合 (2)抑制程度取決于抑制劑濃度和底物濃度的相對比例 (3)Vmax降低,Km降低 2. 簡述Km和

10、Vmax的意義Km值等于酶促反應速率(V)為最大速率(Vm)一半時的底物濃度。Km值是酶的特征性常數(shù)之一,只與酶的結(jié)構(gòu)、酶催化的底物和反應環(huán)境(如溫度、pH、離子強度)有關(guān),與酶的濃度無關(guān)。Km可近似表示酶對底物的親和力;Vmax與E成正比,當S>>Km,此時V=VmaxVm 酶完全被底物飽和時的反應速率, 3. 舉例說明競爭性抑制作用在臨床上的應用磺胺類藥物的化學結(jié)構(gòu)與對氨基苯甲酸相似,是二氫葉酸合成酶的競爭性抑制劑,可抑制二氫葉酸合成,進而造成細菌的核苷酸與核酸的合成受阻而影響起生長繁殖。甲氨蝶呤,5-氟尿嘧啶,6-巰基嘌呤等都屬于抗代謝藥物,都是酶的競爭性抑制劑,分別通過抑制

11、四氫葉酸,脫氧胸苷酸和嘌呤核苷酸的合成,而抑制腫瘤細胞的生長。第五章 維生素與微量元素1、常見維生素活性形式及生理功能維生素A:活性形式:視黃醇、視黃醛、視黃酸 生理功能:(1)合成視紫紅質(zhì),與視覺有關(guān)。 (2)維持上皮組織結(jié)構(gòu)完整。 (3)促進生長發(fā)育。 (4)抗氧化作用和防癌作用 (5)維持和促進免疫功能維生素D(又稱:抗佝僂病維生素、鈣化醇)活性形式:1 , 25-(OH)2-D3生理功能:(1)促進鈣,磷的吸收(2)影響細胞分化維生素E:活性形式:生育酚 生理功能:(1) 抗氧化、抗衰老作用(2) 抗動物不育癥(3) 促進血紅素合成(4)調(diào)節(jié)基因表達維生素K(凝血維生素):活性形式:2

12、-甲基1,4-萘醌 生理功能:谷氨酸羧化酶的輔助因子, 促進凝血因子、及的合成維生素B1:活性形式:焦磷酸硫胺素(TPP) 生理功能:(1)a-酮酸氧化脫羧酶輔酶 (2)抑制膽堿酯酶活性 (3)轉(zhuǎn)酮醇酶的輔酶維生素B2:活性形式:黃素單核苷酸(FMN)黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD) 生理功能:氫傳遞體,促進糖脂肪蛋白的代謝,維持皮膚粘膜視覺正常功能維生素PP:活性形式:尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+ ,又稱輔酶) 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+,又稱輔酶) 生理功能:多種不需氧脫氫酶的輔酶,起傳遞氫的作用 維生素B6:活性形式:1. 磷酸吡哆醛 2. 磷酸吡哆胺 生理功能:(1)氨基酸

13、脫羧酶和轉(zhuǎn)氨酶的輔酶 (2)ALA和酶的輔酶泛酸:活性形式:輔酶A(HSCoA)和?;d體蛋白 (ACP) 生理功能:(1)構(gòu)成輔酶A的成分,參與體內(nèi)?;霓D(zhuǎn)移 (2)構(gòu)成ACP的成分,參與脂酸合成生物素:活性形式:生物素 生理功能:作為羧化酶的輔酶固定CO2和傳遞羧基的作用。葉酸:活性形式:FH4 生理功能:FH4作為一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶,在生物合成中起著傳遞一碳單位的作用維生素B12:活性形式:甲基鈷胺素(MeB12) 5-脫氧腺苷鈷胺素(5-dAR-B12) 生理功能:(1)促進甲基的轉(zhuǎn)移 (2)促進DNA合成 (3)促進紅細胞成熟維生素C:活性形式:抗壞血酸 生理功能:(1)參與體內(nèi)的

14、氧化還原反應 (2)參與羥化反應第六章 生物氧化生物氧化:物質(zhì)在生物體內(nèi)進行氧化稱生物氧化。主要指糖、脂肪、蛋白質(zhì)等在體內(nèi)分解時逐步釋放能量,最終生成CO2 和 H2O的過程(細胞呼吸)呼吸鏈:代謝物脫下的成對氫原子(2H)通過多種酶和輔酶所催化的連鎖反應逐步傳遞,最終與氧結(jié)合生成水。由于此過程與細胞呼吸有關(guān),所以將這一含多種氧化還原組分的傳遞鏈稱為氧化呼吸鏈。底物水平磷酸化:直接將代謝物分子(底物)中的能量轉(zhuǎn)移至ADP(或GDP),生成ATP(或GTP)的過程。氧化磷酸化:在呼吸鏈電子傳遞過程中偶聯(lián)ADP磷酸化,生成ATP,因此又稱為偶聯(lián)磷酸化。二、呼吸鏈5種組分的名稱及分類 煙酰胺腺嘌呤二

15、核苷酸(NAD+)或稱輔酶(Co) 黃素蛋白(FP):以FMN或FAD為輔基的脫氫酶 鐵硫蛋白( Fe-S):輔基: 鐵硫簇(Fe-S)泛醌( UQ或 Q): 細胞色素類(Cyt):是一類以鐵卟啉為輔基的催化電子傳遞的酶類 三、兩條呼吸鏈的異同點 四、氧化磷酸化偶聯(lián)部位及影響因素氧化磷酸化偶聯(lián)部位:復合體、影響因素:1.抑制劑(1)呼吸鏈抑制劑:此類抑制劑能阻斷呼吸鏈中某些部位的電子傳遞,如CO能抑制Cyt c氧化酶,使電子不能傳遞給氧。(2)解偶聯(lián)劑(使氧化與磷酸化偶聯(lián)過程脫離):破壞內(nèi)膜兩側(cè)的質(zhì)子電化學梯度,使ATP的生成受到抑制;不影響電子傳遞。如二硝基苯酚(DNP)(3)氧化磷酸化抑制

16、劑 :此類抑制劑對電子傳遞及ADP磷酸化均有抑制作用,如寡霉素可阻止質(zhì)子從F0質(zhì)子通道回流,抑制ATP生成2.ADP的調(diào)節(jié)作用:正常機體氧化磷酸化的速率主要受ADP的調(diào)節(jié),當ADP/ATP時氧化磷酸化的速率加快,當ADP/ATP時氧化磷酸化的速率減慢。3.甲狀腺激素:能誘導細胞膜Na+,K+ATP酶的生成,使ATP加速分解為ADP和Pi,ADP增多促進氧化磷酸化,甲狀腺激素還可使解偶聯(lián)蛋白基因表達增加,因而引起耗氧和產(chǎn)熱均增加。五、胞液中NADH的氧化胞漿中生成的NADH所攜帶的氫必須經(jīng)一定轉(zhuǎn)運機制進入線粒體,再經(jīng)呼吸鏈進行氧化磷酸化轉(zhuǎn)運機制主要有: 1. -磷酸甘油穿梭:主要存在于腦和骨胳肌

17、中 2. 蘋果酸-天冬氨酸穿梭:主要存在于肝和心肌中 第七章 糖代謝1、一分子葡萄糖是如何分解生成乳酸的?關(guān)鍵酶有那些?生成幾分子ATP? 葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖(消耗1molATP) 6-磷酸葡萄糖 異構(gòu)化 轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖 6-磷酸果糖磷酸化生成1,6-二磷酸果糖(消耗1molATP)(4)1,6-二磷酸果糖裂解成2分子磷酸丙糖 (5)磷酸二羥丙酮轉(zhuǎn)變?yōu)槿姿岣视腿?6) 3-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸(7)1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸(生成2molATP) 3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖?磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)橄┐?/p>

18、式丙酮酸 烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸幔ㄉ?molATP)(12)丙酮酸還原為乳酸關(guān)鍵酶:已糖激酶,6-磷酸果糖激酶-1,丙酮酸激酶凈生成2molATP2、 糖有氧氧化的過程、關(guān)鍵酶、ATP?第一階段: 丙酮酸的生成(胞漿) 生成5或7molATP第二階段: 丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA(線粒體) 生成5molATP 第三階段: 乙酰CoA進入三羧酸循環(huán)徹底氧化(線粒體) 乙酰CoA與草酰乙酸縮合形成檸檬酸 檸檬酸異構(gòu)化生成異檸檬酸 異檸檬酸氧化脫羧生成-酮戊二酸 -酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰輔酶A 琥珀酰CoA轉(zhuǎn)變?yōu)殓晁?琥珀酸氧化脫氫生成延胡索酸 延胡索酸水化生成蘋果酸 蘋果酸脫氫生成草酰

19、乙酸 第三階段生成20molATP凈生成30或32molATP關(guān)鍵酶: 已糖激酶,6-磷酸果糖激酶-1,丙酮酸激酶,檸檬酸合酶,*異檸檬酸脫氫酶, -酮戊二酸脫氫酶系3、 磷酸戊糖途徑的主要產(chǎn)物、限速酶?反應部位: 胞漿反應底物: 6-磷酸葡萄糖重要反應產(chǎn)物: NADPH、5-磷酸核糖限速酶: 6-磷酸葡萄糖脫氫酶(G6PD)4、 簡述磷酸戊糖途徑的生理意義產(chǎn)生5-磷酸核糖和產(chǎn)生NADPH 5-磷酸核糖體內(nèi)合成核苷酸和核酸的必要原料NADPH的主要功能1)作為供氫體參與體內(nèi)多種生物合成反應(脂酸、膽固醇合成)2)是谷胱甘肽還原酶的輔酶-對維持細胞中還原型谷胱甘肽的正常含量起重要作用3)作為加單

20、氧酶的輔酶-參與肝臟對激素、藥物和毒物的生物轉(zhuǎn)化作用 5、蠶豆病的發(fā)病機理是什么? 蠶豆病是一種先天性遺傳性分子病,多見于兒童,常在食用蠶豆后誘發(fā),蠶豆內(nèi)含有氧化性化合物。蠶豆病患兒由于先天性缺乏6磷酸葡萄糖脫氫酶,導致葡萄糖的磷酸戊糖途徑受阻,使體內(nèi)NADPH+H生成減少。后者可維持谷胱甘肽的還原狀態(tài),還原型谷胱甘肽是體內(nèi)重要的抗氧化劑,可以保護某些含巰基的蛋白質(zhì)或酶免受氧化劑的損害。當患兒食入含有氧化型化合物的蠶豆后,使紅細胞尤其是較老的紅細胞易于破裂,發(fā)生溶血性黃疸,常在食用后誘發(fā),故稱為蠶豆病。6、乳酸循環(huán)的反應過程? 在缺氧情況下(如劇烈運動,呼吸或循環(huán)衰竭等),肌肉中糖酵解增強生成

21、大量乳酸,通過細胞膜彌散入血并送至肝,通過糖異生作用合成肝糖原或葡萄糖,葡萄糖再釋入血液被肌肉攝取,如此構(gòu)成一個循環(huán)。第八章 脂類代謝1、簡述酮體包括哪些物質(zhì)?酮體生成的臟器、亞細胞定位及其關(guān)鍵酶各是什么? 酮體包括乙酰乙酸,b - 羥丁酸 ,丙酮 酮體生成的臟器:肝臟 酮體生成的亞細胞定位線粒體 限速酶:HMG-CoA合酶 原料:乙酰CoA 2、血漿脂蛋白可分為那幾類?簡述各自的來源和生理功用? (1)電泳分類法:根據(jù)電泳遷移率的不同進行分類,可分為四類: 乳糜微粒 -脂蛋白 前-脂蛋白 -脂蛋白。(2)超速離心法:按脂蛋白密度高低進行分類,也分為四類: CM VLDL LDL HDL 乳糜

22、微粒來源于小腸粘膜細胞,功能是轉(zhuǎn)運外源甘油三脂 VLDL(或前-脂蛋白) 來源于肝細胞,功能是轉(zhuǎn)運內(nèi)源甘油三脂 LDL(或-脂蛋白)來源于血漿、肝,功能是轉(zhuǎn)運內(nèi)源膽固醇 HDL(或-脂蛋白)來源于肝、小腸、血漿,功能是逆向轉(zhuǎn)運膽固醇 (從肝外組織至肝細胞)3、試述LDL和VLDL代謝 VLDL分泌入血后,也接受來自HDL的apoC和apoE:apoC激活LPL,催化甘油三酯水解,產(chǎn)物被肝外組織利用。同時VLDL與HDL之間進行物質(zhì)交換,一方面是將apoC和apoE等在兩者之間轉(zhuǎn)移,另一方面是在膽固醇酯轉(zhuǎn)移蛋白協(xié)助下,將VLDL的磷脂、膽固醇等轉(zhuǎn)移至HDL,將HDL的膽固醇酯轉(zhuǎn)至VLDL,這樣V

23、LDL轉(zhuǎn)變?yōu)橹虚g密度脂蛋白(IDL)。在LDL代謝過程中,通過LDL受體介導將LDL吞入細胞內(nèi),并與溶酶體融合,膽固醇酯水解為膽固醇及脂肪酸。這種膽固醇除可參與細胞生物膜的生成之外,還對細胞內(nèi)膽固醇的代謝具有重要的調(diào)節(jié)作用:通過抑制HMG-CoA還原酶活性,減少細胞內(nèi)膽固醇的合成;激活脂酰CoA膽固醇酯酰轉(zhuǎn)移酶(ACAT)使膽固醇生成膽固醇酯而貯存;抑制LDL受體蛋白基因的轉(zhuǎn)錄,減少LDL受體蛋白的合成,降低細胞對LDL的攝取。第九章 氨基酸代謝1. 簡述血氨的來源和去路。第十章 核苷酸代謝1、嘌呤核苷酸從頭合成的概念指用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO2等簡單物質(zhì)為原料,經(jīng)過一系列酶促反應合

24、成嘌呤核苷酸的途徑。 2、補救合成:利用體內(nèi)游離的嘌呤堿或嘌呤核苷經(jīng)過簡單的反應過程,合成嘌呤核苷酸。3、嘌呤和嘧啶核苷酸從頭合成的異同點4、別嘌呤醇治療痛風癥的機理(1)他與次黃嘌呤結(jié)構(gòu)類似,故可抑制黃嘌呤氧化酶,從而抑制尿酸的生成。(2)別嘌呤與PRPP反應生成別嘌呤核苷酸,一方面消耗PRPP使其含量減少,另一方面別嘌呤核苷酸與IMP結(jié)構(gòu)相似,有可反饋抑制嘌呤核苷酸從頭合成的酶。 以上兩方面均可以使嘌呤核苷酸合成減少,同時又可減少尿酸生成,達到治療痛風癥的目的。5、PRPP(磷酸核糖焦磷酸)能參與哪些代謝(1)在補救合成中,PRPP與游離堿基直接生成各種一磷酸核苷。(2)嘌呤核苷酸從頭合成

25、過程中,PRPP作為起始原料與Gln生成PRA,然后逐步合成各種嘌呤核苷酸。(3)嘧啶核苷酸從頭合成過程中,PRPP參與乳清酸核苷酸的生成,再逐漸合成尿嘧啶一磷酸核苷等。第12章 DNA的生物合成1基本概念:中心法則: 是指遺傳信息從DNA傳遞給RNA,再從RNA傳遞給蛋白質(zhì),即完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。也可以從DNA傳遞給DNA,即完成DNA的復制過程。這是所有有細胞結(jié)構(gòu)的生物所遵循的法則。在某些病毒中的RNA自我復制(如煙草花葉病毒等)和在某些病毒中能以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄成DNA的過程(某些致癌病毒)是對中心法則的補充。RNA的自我復制和逆轉(zhuǎn)錄過程,在病毒單獨存在時是不能進行的,只有

26、寄生到寄主細胞中后才發(fā)生。逆轉(zhuǎn)錄酶在基因工程中是一種很重要的酶,它能以已知的mRNA為模板合成目的基因。在基因工程中是獲得目的基因的重要手段。復制叉: DNA復制生長點的結(jié)構(gòu)呈叉形。在此區(qū)域發(fā)生鏈的分離及新鏈的合成半保留復制:雙鏈DNA的復制方式,解開的雙鏈各自作為模板,用以合成新的互補鏈。子代DNA雙鏈中的一條鏈來自母鏈,另一條鏈重新合成。半不連續(xù)復制:DNA復制過程中,一條鏈是連續(xù)復制,另一條鏈是不連續(xù)復制的現(xiàn)象。岡崎片段:在復制過程中,隨從鏈的合成是分段復制的,這些在復制中出現(xiàn)的不連續(xù)復制的片段稱為岡崎片段領(lǐng)頭鏈:即前導鏈,復制時,親代DNA雙鏈解鏈為模板,順解鏈方向連續(xù)復制下去的鏈為領(lǐng)

27、頭鏈。領(lǐng)頭鏈是連續(xù)合成的。隨從鏈:已知的DNA 聚合酶不能催化DNA 鏈朝3/5/方向延長,在兩條親代鏈起點的3/ 端一側(cè)的DNA 鏈復制是不連續(xù)的,而分為多個片段,每段是朝5/3/方向進行,所以隨后鏈是不連續(xù)的。突變:DNA分子上堿基的改變或表型功能的異常變化稱為DNA損傷或突變框移突變:是指三聯(lián)體密碼的閱讀方式改變,造成蛋白質(zhì)氨基酸排列順序發(fā)生改變,其后果是翻譯出的蛋白質(zhì)可能完全不同。光修復:可見光能激活細胞內(nèi)的光修復酶,將DNA中因紫外線照射而形成的嘧啶二聚體分解為原來的非聚合狀態(tài)的過程就是光修復切除修復:在一系列酶的作用下,將DNA分子中受損傷部

28、分切除,同時以另一條完整的鏈為模板,合成出被切除部分的空隙,使DNA恢復正常結(jié)構(gòu)的過程。重組修復:這個過程是先進行復制,再進行修復,復制時,子代DNA 鏈損傷的對應部位出現(xiàn)缺口,這可通過分子重組從完整的母鏈上,將一段相應的多核苷酸片段移至子鏈的缺口處,然后再合成一段多核昔酸鍵來填補母鏈的缺口,這個過程稱為重組修復。2試述原核生物與真核生物復制的相同點與不同點。 答:原核生物與真核生物DNA復制共同的特點:  1分為起始、延伸、終止三個過程; 2必須有提供3羥基末端的引物; 3親代DNA分子為模板,四種脫氧三磷酸核苷(dNTP)為底物,多種酶及蛋

29、白質(zhì) :DNA拓撲異構(gòu)酶、DNA解鏈酶、單鏈結(jié)合蛋白、引物酶、 DNA聚合酶、RNA酶以及DNA連接酶等。 4一般為雙向復制、半保留復制、半不連續(xù)復制。 原核生物與真核生物DNA復制不同的特點: 1真核生物為線性DNA,具有多個復制起始位點,形成多個復制叉,DNA聚合酶的移動速度較原核生物慢。原核生物為一般為環(huán)形DNA,具有單一復制起始位點。 2真核生物DNA復制只發(fā)生在細胞周期的S期,一次復制開始后在完成前不再進行復制,原核生物多重復制同時進行。 3真核生物復制子大小不一且并不同步。 4原核生物有9-mer和13

30、-mer的重復序列構(gòu)成的復制起始位點,而真核生物的復制起始位點無固定形式。 5真核生物有五種DNA聚合酶,需要Mg+。主要復制酶為DNA聚合酶(),引物由DNA聚合酶合成。原核生物只有三種,主要復制酶為DNA聚合酶III。 6真核生物末端靠端粒酶補齊,而原核生物以多聯(lián)體的形式補齊。 7真核生物岡崎片段間的RNA引物由核酸外切酶MF1去除,而原核生物岡崎片段由DNA聚合酶I去除。 8真核生物DNA聚合酶負責線粒體DNA合成。 9真核生物DNA聚合酶的高前進能力來自于RF-C蛋白與PCNA蛋白的互相作用。原核生物DNA聚合酶III的前進能力來自與復

31、合體(夾鉗裝載機)與亞基二聚體(夾鉗)的相互作用。第13章 RNA的生物合成(轉(zhuǎn)錄)1.名詞解釋:轉(zhuǎn)錄:生物體在DNA指導的RNA聚合酶催化下,以DNA為模板,以四種NTP為原料,按堿基配對原則,合成RNA的過程成為轉(zhuǎn)錄。通過轉(zhuǎn)錄,DNA把遺傳信息傳遞給RNA。不對稱轉(zhuǎn)錄:在DNA分子雙鏈上,一股鏈用作模板指引轉(zhuǎn)錄,另一股為編碼鏈不轉(zhuǎn)錄;模板鏈并非總是在同一單鏈上。結(jié)構(gòu)基因:在雙鏈DNA 中, 能轉(zhuǎn)錄出RNA的 DNA區(qū)段順式作用元件:在真核生物中,與自身基因表達調(diào)控有關(guān)的DNA非編碼序列,包括:啟動子、增強子、沉默子和反應元件等斷裂基因:真核生物的結(jié)構(gòu)基因,由若干個編碼區(qū)和非編碼區(qū)連續(xù)鑲嵌而

32、成,去除非編碼區(qū)后再連接,可翻譯出由連續(xù)氨基酸組成的完整蛋白質(zhì),這種結(jié)構(gòu)基因稱為斷裂基因。 內(nèi)含子:在斷裂基因中的非編碼序列稱為內(nèi)含子剪接體:在剪接過程中形成的剪接復合物稱為剪接體,剪接體的主要組成是蛋白質(zhì)和小分子的核RNA。hnRNA剪接的場所2.比較RNA轉(zhuǎn)錄和DNA復制的異同點。第 14 章蛋白質(zhì)的生物合成(翻譯)1.簡述遺傳密碼的特點答:(1)方向性:遺傳密碼閱讀方向從5¢到3¢端 (2)連續(xù)性:編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個三聯(lián)體密碼連續(xù)閱讀,密碼間既無間斷也無交叉 (3)簡并性:除Met、Trp外,其余氨基酸均由2個以上密碼子編碼。 (4)擺動性:轉(zhuǎn)運氨基酸的tRN

33、A的反密碼需要通過堿基互補與mRNA上的遺傳密碼反向配對結(jié)合,但反密碼與密碼間不嚴格遵守常見的堿基配對規(guī)律 (5)通用性:遺傳密碼沒有種屬特異性 ,不同生物共用一套密碼2.試述翻譯起始的過程的特點,并說明原核和真核生物的異同答:(一)原核生物翻譯起始過程l 核糖體大小亞基分離;l mRNA在小亞基定位結(jié)合;l 起始氨基酰-tRNA的結(jié)合; l 核糖體大亞基結(jié)合 (二)真核生物翻譯起始過程l 核糖體大小亞基分離;l 起始氨基酰-tRNA結(jié)合;l mRNA在核糖體小亞基就位;l 核糖體大亞基結(jié)合真核生物與原核生物翻譯起始的不同點:1. 起始Met-tRNAiMet不需甲?;?;2. eIF種類多3.

34、 小亞基先與Met-tRNAiMet結(jié)合,再與mRNA結(jié)合;4. mRNA與40s亞基的結(jié)合依靠帽子結(jié)合蛋白復合物與mRNA帽子結(jié)構(gòu)的識別結(jié)合5. ATP和GTP供能真核生物與原核生物翻譯起始的相同點:1. 核糖體小亞基結(jié)合起始氨基酸-tRNA;2. 在mRNA上必須找到合適的起始密碼子3. 大亞基必須與已經(jīng)形成復合物的小亞基、起始氨基酸-tRNA、mRNA結(jié)合第15章基因表達調(diào)控1以乳糖操縱子模式說明原核生物基因轉(zhuǎn)錄的負性調(diào)節(jié)及正性調(diào)節(jié)、答:精簡版:1.阻遏蛋白的負性調(diào)節(jié)(1)沒有乳糖存在時,操縱子處于阻遏狀態(tài)(2)有乳糖時,操縱子處于誘導狀態(tài)2. CAP的正性調(diào)節(jié)(1)無葡萄糖時,cAMP

35、濃度高,可變構(gòu)激活CAP(2)有葡萄糖時,cAMP濃度低,CAP無活性詳盡版:(1)乳糖操縱子的結(jié)構(gòu):含Z、Y、A三個結(jié)構(gòu)基因,分別編碼乳糖代謝的三個酶;一個操縱序列O,一個啟動序列P,一個CAP結(jié)合位點和一個調(diào)節(jié)基因I共同構(gòu)成乳糖操縱子的調(diào)控區(qū)(2)阻遏蛋白的負性調(diào)節(jié):I基因的表達產(chǎn)物為一種阻遏蛋白。在沒有乳糖存在時,阻遏蛋白與O序列結(jié)合,阻礙RNA聚合酶與P序列結(jié)合,抑制轉(zhuǎn)錄起動,乳糖操縱子處于阻遏狀態(tài);當有乳糖存在時, 乳糖轉(zhuǎn)變?yōu)榘肴樘?,后者結(jié)合阻遏蛋白,使構(gòu)象變化,阻遏蛋白與O序列解離,在CAP蛋白協(xié)作下發(fā)生轉(zhuǎn)錄(3)CAP正性調(diào)節(jié):分解代謝基因激活蛋白(CAP)分子內(nèi)存在DNA和cA

36、MP結(jié)合位點。當沒有葡萄糖時,cAMP濃度較高,cAMP與CAP結(jié)合,cAMP-CAP結(jié)合于CAP結(jié)合位點,提高RNA轉(zhuǎn)錄活性;當有葡萄糖時,cAMP濃度較低,cAMP與CAP結(jié)合受阻,乳糖操縱子表達下降(4)協(xié)調(diào)調(diào)節(jié):乳糖操縱子阻遏蛋白的負性調(diào)節(jié)與CAP的正性調(diào)節(jié)機制協(xié)調(diào)合作,CAP不能激活被阻遏蛋白封閉基因的表達,但如果沒有CAP存在來加強轉(zhuǎn)錄活性,即使阻遏蛋白從操縱序列上解離仍無轉(zhuǎn)錄活性2試述真核基因表達調(diào)節(jié)特點答:精簡版:(1)真核基因轉(zhuǎn)錄有三種RNA聚合酶,多種轉(zhuǎn)錄因子參與;(2)活性染色體發(fā)生結(jié)構(gòu)變化:核酸酶敏感、堿基修飾變化、組蛋白乙?;?、拓撲結(jié)構(gòu)變化;(3)以正性調(diào)節(jié)為主;(4

37、)轉(zhuǎn)錄與翻譯分隔進行;(5)在轉(zhuǎn)錄及翻譯后的修飾、加工和運輸?shù)拳h(huán)節(jié)均可進行調(diào)控詳盡版:(1)活性染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)的變化:當真核基因被激活時,染色質(zhì)結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)如下變化:對核酸酶敏感性提高:活化基因的一個明顯特征是對Dnase特別敏感。DNA拓撲結(jié)構(gòu)變化:當基因活化時,RNA聚合酶前方的轉(zhuǎn)錄區(qū)DNA拓撲結(jié)構(gòu)為正超螺旋構(gòu)象,其后面的DNA則為負超螺旋構(gòu)象。DNA堿基修飾變化:在真核DNA中,有5%的胞嘧啶被甲基化為5-甲基胞嘧啶,這種基化常發(fā)生在某些基因的CpG序列的5側(cè)翼區(qū)。甲基化范圍與基因表達程度呈反比。組蛋白的修飾變化(2)正性調(diào)節(jié)占主導地位:盡管已發(fā)現(xiàn)某些真核基因含有負性調(diào)控元件,但并不普通存

38、在。絕大多數(shù)真核基因以正性調(diào)節(jié)為主,這與原核基因以負性調(diào)控為主正好相反。(3)RNA聚合酶:真核RNA聚合酶有三種,即RNA pol、。它們分別在不同轉(zhuǎn)錄因子的幫助下作用于不同的啟動子,負責三種RNA轉(zhuǎn)錄,故比原核生物轉(zhuǎn)錄要精確(4)轉(zhuǎn)錄與翻譯在時空上的分割:原核細胞轉(zhuǎn)錄與翻譯偶聯(lián)進行。在真核生物中,轉(zhuǎn)錄在先,翻譯在后;轉(zhuǎn)錄在細胞核,翻譯在細胞質(zhì)。這種時空差別使真核基因表達調(diào)控更為復雜有序(5)轉(zhuǎn)錄后加工修飾:真核基因轉(zhuǎn)錄初級產(chǎn)物的加工剪接及修飾等過程比原核生物復雜。第 16 章細胞信號轉(zhuǎn)導名詞解釋:第一信使:由細胞分泌的調(diào)節(jié)靶細胞生命活動的化學物質(zhì),又稱第一信使第二信使:由第一信使經(jīng)轉(zhuǎn)導刺激

39、產(chǎn)生的細胞內(nèi)傳遞細胞調(diào)控信號的化學物質(zhì),又稱第二信使受體:細胞膜上或細胞內(nèi)的具有對信息分子特異識別和結(jié)合功能,進而引起生物學效應的一類生物大分子,其本質(zhì)大多數(shù)是蛋白質(zhì),個別是糖脂 G蛋白:G蛋白是一類和GTP或GDP相結(jié)合、位于細胞膜胞漿面的外周蛋白質(zhì),具有信號傳導功能蛋白的總稱蛇型受體:這類受體由單一的多肽鏈構(gòu)成,含400500個氨基酸殘基,分細胞外、細胞膜上和細胞內(nèi)三個區(qū)。細胞膜結(jié)構(gòu)域由高度保守的7個a螺旋構(gòu)成,故該受體稱蛇形受體PKA:又稱依賴于cAMP蛋白激酶A,一種由環(huán)腺苷酸(cAMP)激活,催化將磷酸基從ATP轉(zhuǎn)移至蛋白質(zhì)的絲氨酸和蘇氨酸殘基上的蛋白激酶。在無cAMP存在時成無活性狀態(tài)PKC:蛋白激酶C,廣泛分布于各組織,以腦中含量最高存在于細胞膜和胞漿,胞漿中PKC呈無活性狀態(tài)CaM:鈣調(diào)蛋白是結(jié)合Ca2+的一種蛋白質(zhì),CaM有4個Ca2+結(jié)合位點,常受Ca2+濃度變化影響1、按照亞細胞的定位,受體分為哪幾類?答:1)膜受體 :A)G蛋白偶聯(lián)受體 B)配

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